ALTELYS

Suivi des îlots de chaleur par capteurs connectés et données satellitaires multi sources

Présentation

L’objectif du projet ALTELYS est de développer un outil d’accompagnement à la transition territoriale et énergétique des bâtiments urbains via une représentation cartographique en temps réel des ilots de chaleur urbains (ICU). De cette manière, ALTELYS conduira à une meilleure gestion territoriale et renforcera la résilience des territoires face aux enjeux climatiques d’aujourd’hui et de demain.

Par ailleurs, au travers de sa méthodologie innovante, l’outil accorde une place importante aux citoyens des territoires en permettant la collecte de données participatives pour être au plus près des réalités territoriales. L’outil développé sera disponible pour un large ensemble d’utilisateurs allant des gestionnaires de territoires, aux citoyens de ces espaces sans oublier les acteurs de la recherche : l’outil permettra une visualisation et un accès aux données différencié en fonction d’une typologie d’utilisateurs établie.

Méthodologie

ALTELYS propose une approche bottom-up de la cartographie de l’ICU. Pour cela le projet s’attache à analyser en premier lieu les caractéristiques territoriales des ICU dans leurs détails à partir de données in-situ afin de les généraliser à de plus grands ensembles et à l’échelle fine des territoires grâce aux données satellitaires multi-sources. Cette approche innovante, partant du réseau de capteurs situé au sein même de la matrice urbaine et complété par la donnée satellitaire, permet la constitution de bibliothèques de référence rattachées au bâti d’une part, et aux configurations météorologiques saisonnières d’autre part.

De plus, la prise en considération des métriques quantitatives et qualitatives de l’intérieur et de l’extérieur des bâtis (indoor / outdoor) permet un renforcement conséquent des connaissances (climatiques et énergétiques) associées aux bâtiments dans l’environnement proche.

Les travaux menés par le laboratoire LETG-Rennes, notamment le projet RUN, ses capteurs connectés en LoRaWAN et sa plateforme dédiée Rennes Urban Network constituent le point d’entrée d’ALTELYS. Au Brésil, territoire d’application à l’international du projet, les données des capteurs connectés NetAtmo seront utilisés.

Site(s) d’application

• Rennes, France 
• Presidente Prudente, Brésil

Données

Les données utilisées sont par nature multiples et hétérogènes de par leurs types et leurs sources. Elles se composent d’images satellites, de données vectorielles et de données tabulaires.   

Satellite

L’imagerie satellitaire permettra de caractériser les surfaces (bâti, végétation, phénologie) à haute résolution ainsi que leur comportement thermique (infrarouge) puis de généraliser l’information climatique (ICU) à l’ensemble du territoire. Les développements réalisés seront compatibles avec la prochaine mission TRISHNA.

• Données optiques (visible et proche infrarouge) :
  • Landsat 8 et 9
  • Aster
  • Sentinel-2 : occupation des sols
  • Sentinel-3 : Températures de surface
  • Pléiades : occupation des sols, MNS, MNT, MNH

• Données infrarouge (thermique) :
  • Landsat 8 et 9
  • Aster
  • Ecostress (sous réserve de leur disponibilité/compatibilité)
  • Une partie de ces données seront issues (sous réserve de compatibilité) de projets SCO antérieurs, notamment THERMOCITY, SAT4BDNB

Autres

• Réseau de capteurs IoT (indoor / outdoor) :
  • LoRaWan (capteurs du Rennes Urban Network, France)
  • NetAtmo (capteurs citoyens à déployer au Brésil).

• Données matricielles :
  • LIDAR HD IGN
  • Pléiades MNS
  • Copernicus « large échelle » (température, humidité relative)
  • Température de surface par mois / département

• Données vectorielles :
  • IGN BD TOPO /PARCELLAIRE – OpenStreetMap
  • BDNB (Base de Données Nationale du Bâtiment)
  • BDD DPE (Base de Données des Diagnostics de Performance Énergétique)

Consortium

Le projet fédère un ensemble d’acteurs pluriels, déjà impliqués dans des travaux en commun, au profit d’acteurs territoriaux et des citoyens.

• Acteurs académiques :
  • Unité Mixte de Recherche LETG, CNRS Université Rennes 2
  • Université de l’Etat de São Paulo (UNESP), campus de Presidente Prudente, Brésil. L’UNESP et LETG-Rennes collaborent depuis plusieurs années sur le suivi de l’ICU, notamment dans le cadre du projet bilatéral CICLAMEN.

• Entreprise privée : Alkante. Société bretonne d’ingénierie logicielle située à Rennes et spécialisée dans les applications spatiales depuis sa création en 2003. Le groupe Alkante est composée de 55 collaborateurs (dont 10 % de docteurs/chercheurs) qui assurent la mise en œuvre, le développement d’applications et l’exploitation (hébergement, maintenance, infogérance) d’infrastructures de données open-source.

• Utilisateurs finaux
  • Métropole de Rennes  
  • Commune de Saint-Sulpice-La-Forêt  
  • Agence Locale de l’Energie et du Climat de Rennes (ALEC)     
  • Municipalité de Presidente Prudente
  • Citoyens (en France et au Brésil)

Résultats – Produit(s) final(aux)

Plateforme web intégrant des éléments de contextualisation liés aux ICU, leur suivi en temps réel (cartographie), et de tableaux de bords.

Références

• DUBREUIL V., FOISSARD X., NABUCET J., THOMAS A., QUENOL H., 2020 : Fréquence et intensité des îlots de chaleur à rennes : bilan de 16 années d’observations (2004-2019). Climatologie, 17 (6), p.1-17.

• DUBREUIL V., BRABANT C., DELAUNAY G., NABUCET J., QUENOL H., CLAIN F., LEPRINCE F., DREANO J., GEORGET L., 2022 : Rennes, une ville climato-intelligente ? L’IoT au service du suivi des îlots de chaleur. Editions Techniques de l’Ingénieur.

• AMORIM M.C.C.T., DUBREUIL V., AMORIM A., 2021 : Day and night surface and atmospheric heat islands in a continental and temperate tropical environment. Urban Climate. 38, 100918.

• AMORIM M.C.C.T., DUBREUIL V., 2017 : Intensity of Urban Heat Islands in Tropical and Temperate Climates. Climate, 5(4), 91.

Projets liés

• Site web RUN Rennes Urban Network

• CAPES-COFECUB Sh 941/19 CiClAMEn (2019-2023): Cities, Climate And vegetation: Modeling and Environmental public policies. (UNESP, Presidente Prudente, Brésil ; LETG-Rennes).

• COST-FAIRNEss, UE-CA20108 - FAIR NEtwork of micrometeorological measurements.

• Projets SCO :
  • Thermocity
  • Sat4BDNB
  • CHOVE-CHUVA